(Upe-ssa 3 2016) Uma reta r de equação ax + by + c = 0 tangencia a circunferência β de equação x2 + y2 - 2x - 6y - 8 = 0 no ponto P = (-2, 0). Qual é o valor de a + b + c, considerando a=1?
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Gabarito:
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Temos a equação reduzida de uma reta qualquer:
y - y0 = m(x - x0)
Sabendo que a nossa reta passa por P (-2; 0), temos que:
y = m(x + 2)
Sabemos que a reta tangencia a circunferência em um único ponto, assim podemos resolver um sistema entre as duas equações pois ele deve possuir uma solução, o ponto P(-2; 0):
y = m(x + 2)
x2 + y2 - 2x - 6y - 8 = 0
Substituindo y na segunda equação, temos:
x2 + (m(x + 2))2 - 2x - 6(m(x + 2)) - 8 = 0, então
x2 + m2(x2 + 4x + 4) - 2x - 6mx - 12m - 8 = 0
agrupando os termos de mesmo grau em x:
(m2 + 1)x2 + (4m2 - 2 - 6m)x + 4m2 - 12m - 8 = 0
Como só há uma solução no sistema, temos que o delta da equação acima deve ser zero (solução única):
Δ = (4m2 - 2 - 6m)2 - 4*(m2 + 1)*(4m2 - 12m - 8) = 0
Desenvolvendo, temos:
16m4 - 48m3 + 20m2 + 24m + 4 - 4*(4m4 - 12m3 - 4m2 - 12m - 8) = 0
Continuando o desenvolvimento, temos:
36m2 + 72m + 36 = 0, dividindo tudo por 36:
m2 + 2m + 1 = 0
Resolvendo a equação, temos:
m = -1
Assim, a equação da nossa reta é:
y = -1(x + 2), então
x + y + 2 = 0
Logo, a = b = 1 e c = 2, então a+b+c = 4
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Fazendo com a equação da reta que a questão forneceu, vem:
Sendo , vem:
Foi dito, no enunciado, que essa reta passa pelo ponto
Vamos substituir esse ponto na nossa equação, já que ele pertence a nossa reta..:
Daí podemos escrever:
Isolando , vem:
Substituindo esse valor de na circunferência, vem:
Como a reta tangencia a circunferência, podemos fazer:
Daí temos: